Tercera ley de la termodinámica
La tercera ley de la termodinámica establece lo siguiente, con respecto a las propiedades de los sistemas cerrados en equilibrio termodinámico :
Este valor constante no puede depender de ningún otro parámetro que caracterice al sistema cerrado, como la presión o el campo magnético aplicado. En el cero absoluto (cero kelvin ) el sistema debe estar en un estado con la mínima energía posible. La entropía está relacionada con la cantidad de microestados accesibles y, por lo general, hay un estado único (llamado estado fundamental ) con energía mínima. [1] En tal caso, la entropía en el cero absoluto será exactamente cero. Si el sistema no tiene un orden bien definido (si su orden es vidrioso, por ejemplo), entonces puede quedar algo de entropía finita a medida que el sistema se lleva a temperaturas muy bajas, ya sea porque el sistema se bloquea en una configuración con energía no mínima o porque el estado de energía mínima no es único. El valor constante se llama entropía residual del sistema. [2] La entropía es esencialmente una función de estado, lo que significa que el valor inherente de diferentes átomos, moléculas y otras configuraciones de partículas, incluido el material subatómico o atómico, se define por la entropía, que se puede descubrir cerca de 0 K. La declaración de Nernst-Simon de la tercera ley de la termodinámica se refiere a los procesos termodinámicos a una temperatura baja fija:
El cambio de entropía asociado con cualquier sistema condensado que se somete a un proceso isotérmico reversible se acerca a cero a medida que la temperatura a la que se realiza se acerca a 0 K.
Aquí, un sistema condensado se refiere a líquidos y sólidos. Una formulación clásica de Nernst (en realidad una consecuencia de la Tercera Ley) es:
Es imposible para cualquier proceso, por idealizado que esté, reducir la entropía de un sistema a su valor de cero absoluto en un número finito de operaciones. [3]
También existe una formulación de la tercera ley que aborda el tema postulando un comportamiento energético específico:
